原位自生TiB2/Al-4.5Cu复合材料微观组织和力学性能

摘要：

采用混合盐反应法制备TiB2含量分别为0％,2％,5％,8％(质量分数,下同)的TiB2/Al-4.5Cu复合材料,T6热处理后,采用XRD,ICP,OM,SEM,EDS等测试手段和室温拉伸实验进行微观组织观察和力学性能测试.XRD和ICP测试证实,合金体系中仅含α-Al,Al2 Cu及TiB2,无Al3 Ti,Al2 B等反应中间产物.OM和SEM发现,基体材料中α-Al平均晶粒尺寸为167.5μm,而在2％,5％,8％的TiB2/Al-4.5Cu中,其平均晶粒尺寸依次为110.4,87.2,75.2μm,晶粒细化效果显著.TEM观察发现,TiB2颗粒主要分布在晶界处,呈四方和六方结构.室温拉伸实验表明,随着TiB2含量的增加,强度、显微硬度值均呈增加趋势,但伸长率不断下降.当加入8％TiB2时,屈服强度、抗拉强度、弹性模量和显微硬度分别达到356 MPa,416 MPa,92.5 GPa和96.5HV,但其伸长率从10.3％降低到4.3％.载荷传递强化、细晶强化、位错增殖强化是TiB2/Al-4.5 Cu复合材料力学性能得以大幅提升的影响因素,尤其是在位错增殖强化作用下,TiB2颗粒周边致密分布的位错胞、位错环对强度的提升起到了决定性作用.

关键词：铝基复合材料、热处理、微观组织、力学性能、位错

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分类号：TG146.2+1(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;陕西省重点研发计划;西北工业大学凝固技术国家重点实验室自主研究课题资助项目

在线出版日期：2021-03-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：97-104